Harran Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği

Adı Soyadı:
No:
Soru
Puan
1
İmza:
3
2
4
5
28.01. 2015
Süre: 90 dakika
Toplam Puan
Harran Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü
Termodinamik I Bütünleme Sınav Soruları
S-1) (15 Puan) 70oC sıcaklık ve iç enerji 1500kJ/kg’de suyun (H2O) faz durumunu belirleyerek entalpi ve
yoğunluklarını tespit ediniz ve Sıcaklık-Özgül hacim (T-v) diyagramında yerini gösteriniz.
S-2) (25 puan) 25oC sıcaklık ve 500 kPa basınçta hava bulunan 1 m3 hacminde kapalı bir tank ile 35oC
sıcaklık ve 200kPa basınçta 5 kg hava bulunan diğer kapalı tank üzerinde vana bulunan boru ile
birleştirilmiştir. Vana başlangıçta kapalı durumdadır. Daha sonra vana açılarak tank 20oC çevre ile
termal dengeye gelmektedir. a) İkinci kabın hacmini, b) kabın son basıncını bulunuz. R=0.287 kJ/kgK
S-3) a) (10 Puan) Bir klima cihazı dış ortama 2.5 kW ısı atarken, iç ortamda 2 kW’lık soğutma etkisi
oluşturmaktadır. Bu klimanın performans katsayısını (COP) değerini bulunuz. b) (10 puan) 150 MW
gücünde bir buharlı güç santrali saatte 60 ton kömür tüketmektedir. Kömürün ısıl değeri 30000 kJ/kg
olduğuna göre santralin ısıl verimini hesaplayınız.
S-4) (25 Puan) 4.5 MPa basınç ve 450°C sıcaklıktaki su buharı bir lüleye 120 m/s hızla girmekte, 1.2 MPa
basınç ve 300°C sıcaklıkta çıkmaktadır. Lülenin giriş kesiti 60 cm2 olup, çevreye 180 kJ/s ısı kaybı
vardır. Sürekli akış hali için a) Su buharının kütle debisini (kg/s), b) çıkış hızını (m/s), c) lülenin çıkış
kesit alanını (m2) hesaplayınız.
S-5) (25 puan) Bir piston silindir düzeneğinde başlangıçta 3 MPa basınçta bulunan 5 kg doymuş su buharı
izobar hal değişimine uğrayarak tamamen sıvılaşmakta ve 27oC sıcaklıkta bulunan çevreye ısı
kaybetmektedir. Buna göre; a) Sınır işi ve çevreye atılan ısı miktarını, b) Sistemin entropisindeki
değişimini, c) Çevrenin entropisindeki değişimini hesaplayınız. d) Bu iddianın doğruluğunu entropinin
artma prensibine göre irdeleyiniz.
Not: Birim dönüşümüne dikkat ediniz. Cevaplamaya soru kağıdından başlayınız, yetmediği taktirde ikinci kağıdı
kullanınız. Tüm cevap kâğıtlarına isminizi yazmayı ve kâğıtlarınızı teslim etmeden önce son kontrolleri yapmayı
unutmayınız.
V2  V1
Q
W
 g ( z 2  z1 )  Q  W  m(u 2  u1 )  COPSM  L   
2
W
QH
2
q  w  h2  h1 
2
.
S top  S sis  S çevre  m  AV  PV  mRT  h  h f  xh fg  R = Cp - Cv,  P  gh
Başarılar dileriz.
Prof. Dr. Hüsamettin BULUT & Doç. Dr. M. Azmi AKTACİR & Prof. Dr. Bülent YEŞİLATA
CEVAPLAR